JP3057820B2 - ピリジン誘導体とそれを含む強誘電性液晶組成物 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電気光学的表示材料とし
て有用な強誘電性液晶材料に関し、更に詳しくは、従来
の液晶材料と比較して配向性、応答性等に優れ、液晶表
示素子の材料として有用な化合物、及び該化合物を含有
する強誘電性液晶組成物に関する。

【０００２】

【従来の技術】現在、広く用いられている液晶表示素子
は、主にネマチック液晶を利用したＴＮ（ツイスティッ
ド・ネマチック）型、あるいはＳＴＮ（スーパー・ツイ
スティッド・ネマチック）型と呼ばれるものであり、多
くの利点を有しているものの、その応答性はＣＲＴ等の
発光型の表示方式と比較すると格段に遅いという大きな
欠点を有し、その応用に大きな制限があった。その他の
液晶表示方式も多方面から検討されているが、その応答
性の改善は余りなされていないのが実情である。

【０００３】ところが、最近見いだされた強誘電性キラ
ルスメクチック液晶を利用した液晶表示素子において
は、従来のＴＮ型などの表示素子の１００倍以上の高速
応答が可能となった。さらに双安定性を有するため、電
源を切っても表示の記憶（メモリー効果）が得られるこ
とが明らかになった。このため、大画面高解像度ディス
プレイ、薄型テレビ、光シャッター、プリンターヘッド
等への利用可能性が大きく、現在、その実用化に向けて
活発に開発研究がなされている。

【０００４】強誘電性液晶の液晶相は、チルト系のキラ
ルスメクチック相に属するが、その中でも最も低粘性の
キラルスメクチックＣ（以下、ＳＣ^*と省略する。）相
が実用上望ましい。既に数多くのＳＣ^*相を示す液晶化
合物（以下、ＳＣ^*化合物と省略する。）が合成され、
検討されているが、強誘電性液晶表示用光スイッチング
素子として用いるのに、十分な性質を有するものは未だ
知られていない。よって、他の液晶化合物と混合してＳ
Ｃ^*相を示す液晶組成物（以下、ＳＣ^*液晶組成物と省略
する。）として用いられている。このようなＳＣ^*液晶
組成物の検討は活発に行われており、現在では、キラル
でないスメクチックＣ（以下、ＳＣと省略する。）相を
示す母体液晶（以下、ＳＣ母体液晶と省略する。）に、
光学活性化合物から成るキラルドーパントを添加する方
法が一般的である。これによって高速応答性、良好な配
向性、広い作動温度範囲等の特性を合わせ持つＳＣ^*液
晶組成物が得られるようになってきた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】一般的にＳＣ相を示す
化合物（以下、ＳＣ化合物と省略する。）はＳＣ^*化合
物よりも低粘性であるが、充分といえるものは少ない。
現在のところ、ＳＣ母体液晶を構成するＳＣ化合物は、
例えば、一般式（Ａ）

【０００６】

【化４】

【０００７】（式中、Ｒ^a及びＲ^bはアルキル基、アルコ
キシル基、アルコキシカルボニル基、アルカノイルオキ
シ基、又はアルコキシカルボニルオキシ基を表わし、互
いに同一であっても異なっていてもよいが、同時にアル
キル基を表わすことはない。）で表わされる化合物、あ
るいは一般式（Ｂ）

【０００８】

【化５】

【０００９】（式中、Ｒ^a及びＲ^bは、前記一般式（Ａ）
におけると同じ意味を表わす。）で表わされる化合物が
主に用いられている。これらのうち、一般式（Ａ）で表
わされる化合物は、分子内にエステル結合が存在するた
め、その粘性は比較的高く、これを主成分とするＳＣ母
体液晶を用いた液晶表示素子において、充分な高速応答
を得ることは困難であった。

【００１０】一方、一般式（Ｂ）で表わされる化合物
は、Ｒ^a、Ｒ^bの一方がアルキル基、他方がアルコキシル
基である化合物の場合には比較的低粘性であり、特にＲ
^aが直鎖状のアルキル基であり、Ｒ^bが直鎖状又は分岐状
のアルコキシル基である一般式（Ｃ）

【００１１】

【化６】

【００１２】（式中、Ｒ^cは直鎖状のアルキル基を表わ
し、Ｒ^dは直鎖状又は分岐状のアルキル基を表わす。）
で表わされる化合物は、ＳＣ母体液晶の主成分として、
現在汎用されている。

【００１３】しかしながら、この一般式（Ｃ）で表わさ
れる化合物には、ＳＣ相の上限温度があまり高くないと
いう問題点があった。キラルドーパントとして用いる光
学活性化合物、あるいは応答性改善のために粘度降下剤
として用いる減粘液晶等を母体液晶に添加するとＳＣ相
の上限温度を下げてしまい、ＳＣ相の温度範囲は狭くな
る傾向がある。このため、一般式（Ｃ）で表わされる化
合物を主成分とする母体液晶組成物を用いて、実用上広
い温度範囲で使用可能な液晶組成物を得ることはかなり
困難であった。一方、液晶組成物の温度範囲を特に高温
域に拡大するために、主として３環式化合物である高温
液晶を添加することが知られているが、この３環式化合
物はいずれも粘性が高く、液晶組成物に添加した場合に
多量に用いるとその応答性に悪影響を与えてしまう問題
を有している。

【００１４】この一般式（Ｃ）で表わされる化合物の温
度範囲を改善した低粘性の２環式化合物として、一般式
（Ｄ）

【００１５】

【化７】

【００１６】（式中、Ｒ^e及びＲ^fは直鎖状のアルキル基
を表わし、互いに同一であっても異なっていてもよ
い。）で表わされる化合物が知られており、この一般式
（Ｄ）で表わされる化合物のＳＣ相の上限温度は、類似
構造を有する一般式（Ｃ）で表わされる化合物よりも１
０〜２０℃も高い。

【００１７】しかしながら、この一般式（Ｄ）で表わさ
れる化合物は、ＳＣ相の低温域により高次のスメクチッ
クＦ相、スメクチックＨ相（以下、それぞれＳＦ、ＳＨ
と省略する。）相を有しており、そのＳＣ相の温度範囲
自体はあまり広くない。またＳＣ相の高温域にネマチッ
ク（以下、Ｎと省略する。）相が存在せず、液晶組成物
に添加した場合に、得られる液晶組成物のＮ相を消失さ
せやすい傾向にあった。従って、この一般式（Ｄ）で表
わされる化合物を主成分として含有するＳＣ母体液晶
は、ＳＣ相の上限温度は比較的高いものの、ＳＣ相の高
温域にＮ相は存在しないか、あるいは存在してもその温
度範囲は非常に狭いものとなり、また低温域では上述の
高次のスメクチック相が出現しやすいため、低温域まで
ＳＣ相を示すような広い温度範囲を有する液晶組成物を
得ることは難しかった。

【００１８】一方、キラルドーパントとして少量添加し
た場合に、充分大きい自発分極を誘起できるような光学
活性化合物、あるいは上記のような減粘液晶等を液晶組
成物に添加すると、液晶組成物のＳＡ相の温度範囲を拡
大し、Ｎ相の温度範囲は狭くするか、あるいは消失させ
る傾向の強いものが多く、それらを添加して得られるＳ
Ｃ^*液晶組成物では、ＳＣ^*相の高温域にＳＡ相のみを有
し、キラルネマチック（以下、Ｎ^*と省略する）相を示
さないものが多かった。

【００１９】ところが、現在一般的に行われている配向
方法では、ＳＣ^*相の高温域にＳＡ相及びＮ^*相を示すよ
うな相系列を有し、かつＮ^*相における螺旋のピッチが
充分長い場合に良好な配向が得られ、他の相系列の場合
には配向性が劣るのが実情である。

【００２０】また上記の光学活性化合物や減粘液晶は、
母体液晶に添加した場合にはＳＣ相の温度範囲、特にそ
の上限温度を低下させる傾向が強いものが多い。以上述
べたように、一般式（Ｃ）あるいは一般式（Ｄ）で表わ
される化合物を主成分とするＳＣ母体液晶を用いて、低
温域から高温域まで広い温度範囲を有し、高速応答が可
能で、かつ配向性に優れた強誘電性ＳＣ^*液晶組成物を
得ることはかなり困難であった。

【００２１】本発明が解決しようとする課題は、低粘性
で、ＳＣ相の上限温度がより高く、Ｎ相を示す傾向がよ
り強い化合物を提供することであり、また、その化合物
を含有し、高温域まで広い温度範囲を有し、高速応答が
可能で、かつ配向性に優れた強誘電性液晶組成物を提供
することにある。

【００２２】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために、一般式（Ｉ）

【００２３】

【化８】

【００２４】（式中、Ｒ¹は炭素原子数６〜１２の直鎖
状のアルキル基を表わすが、好ましくは炭素原子数７〜
１０の直鎖状のアルキル基を表わし、Ｒ²は炭素原子数
３〜７の直鎖状のアルキル基を表わすが、好ましくは炭
素原子数３〜５の直鎖状のアルキル基を表わす。）で表
わされる化合物を提供する。

【００２５】本発明の一般式（Ｉ）で表わされる化合物
の構造的な特徴は、２位に二重結合を有する炭素原子数
６〜１０のアルケニルオキシ基を有する点である。側鎖
にアルケニル基あるいはアルケニルオキシ基を有する化
合物自体は、既に知られており、例えば、特開昭６１−
８３１３６号公報には、フェニルピリミジン骨格に４−
ペンテニルオキシ基を有する式

【００２６】

【化９】

【００２７】の化合物が示されており、この化合物の相
転移温度は、３６．５℃（Ｃｒ→Ｎ）、５５．９℃（Ｎ
−Ｉ）であった。（Ｃｒは結晶相を表わし、Ｎはネマチ
ック相を表わし、Ｉは等方性液体相をそれぞれ表わ
す。）この化合物は一般式（Ｃ）で表わされる化合物の
類似構造を有し、本発明の一般式（Ｉ）で表わされる化
合物とも比較的類似した構造を有しているが、根本的に
異なる点は、これらの化合物はネマチック液晶材料用と
して開発されたものであり、側鎖、特にアルケニルオキ
シ基が短いためにネマチック相のみを示し、ＳＣ相は示
さない点にある。

【００２８】一般に、ネマチック液晶化合物の側鎖を長
くしていくと、スメクチック相を発現しやすくなるのは
よく知られたことである。しかしながら、スメクチック
相には前記ＳＡ相からスメクチックＬ（ＳＬ）相まで多
くの相が存在し、その中のどの相を示すか予想すること
は難しく、前記特開昭６１−８３１３６号公報からは全
く予想されるものではなく、また、本発明の一般式
（Ｉ）の化合物、あるいはこれを含有するＳＣ^*液晶組
成物の優れた効果は容易に類推できるものではない。
本発明の一般式（Ｉ）で表わされる化合物は、例えば、
以下のようにして容易に製造することができる。即ち、
一般式（ＩＶ）

【００２９】

【化１０】

【００３０】（式中、Ｒ¹は一般式（Ｉ）におけると同
じ意味を表わす。）で表わされる化合物を塩基存在下
に、一般式（Ｖ） Ｘ−ＣＨ₂−ＣＨ＝ＣＨ−Ｒ² （式中、Ｒ²は一般式（Ｉ）におけると同じ意味を表わ
し、二重結合はトランス配置を表わし、Ｘは塩素、臭素
またはヨウ素を表わす。）で表わされる化合物と反応さ
せることにより得ることができる。

【００３１】ここで一般式（ＩＶ）で表わされる化合物
は、一般式（Ｄ）で表わされる化合物の合成中間体とし
てよく知られた化合物であり、一般式（Ｖ）で表わされ
る化合物は、対応する一般式（ＶＩ） ＨＯ−ＣＨ₂−ＣＨ＝ＣＨ−Ｒ² （式中、Ｒ²は一般式（Ｉ）におけると同じ意味を表わ
し、二重結合はトランス配置を表わす。）で表わされる
化合物をハロゲン化することにより容易に得ることがで
きる。

【００３２】ここで、一般式（ＶＩ）で表わされる化合
物は、Ｒ²が炭素原子数３〜５のアルキル基である化合
物については市販されており入手が可能である。その他
の化合物についても対応するアルキニルアルコールを半
還元することにより容易に得ることができる。

【００３３】斯くして得られる一般式（Ｉ）で表わされ
る化合物の代表的なものの例を第１表に示す。

【００３４】

【表１】

【００３５】（表中、Ｃｒは結晶相を、ＳＦはスメクチ
ックＦ相を、Ｉは等方性液体相をそれぞれ表わし、〔〕
はその相がモノトロピックであることを表わす。）ま
た、第１表に示された化合物と側鎖の炭素原子数が等し
い、一般式（Ｄ）で表わされる化合物の例を第２表に示
す。

【００３６】

【表２】

【００３７】（表中、ＳＨはスメクチックＨ相を表わ
す。）第１表及び第２表から明らかなように、一般式
（Ｉ）で表わされる化合物は一般式（Ｄ）で表わされる
化合物と比べて、３〜６゜高い温度域までＳＣ相を示
す。また、一般式（Ｄ）で表わされる化合物において出
現する高次のスメクチック相（ＳＦ相、ＳＨ相）が、一
般式（Ｉ）で表わされる化合物においては消失するか、
あるいは出現する場合でもその上限温度が低くなってお
り、その結果、ＳＣ相の温度範囲はかなり広くなってい
ることがわかる。

【００３８】従って、一般式（Ｉ）で表わされる化合物
を用いた場合、一般式（Ｄ）で表わされる化合物を用い
るよりも、より容易にＳＣ相の温度範囲が広い液晶組成
物を得ることができる。

【００３９】また、（１）一般式（Ｃ）で表わされる
化合物及び一般式（Ｅ）

【００４０】

【化１１】

【００４１】（式中、Ｒ^g、Ｒ^hは直鎖状又は分岐状のア
ルキル基を表わす。）からなるＳＣ液晶組成物［相転移
温度７６℃（ＳＣ−ＳＡ）、７８℃（ＳＡ−Ｎ）、９
０．５℃（Ｎ−Ｉ）］９０重量％、及び（２）第１表の
Ｎｏ．１の化合物１０重量％から成るＳＣ液晶組成物の
相転移温度は７４℃（ＳＣ−Ｎ）、８７℃（Ｎ−Ｉ）で
あった。

【００４２】これに対して、第１表のＮｏ．１の化合物
に代えて、一般式（Ｄ）で表わされる化合物を１０重量
％用いた場合には、得られる液晶組成物の相転移温度は
７３℃（ＳＣ−ＳＡ）、７６℃（ＳＡ−Ｎ）、８７℃
（Ｎ−Ｉ）であった。

【００４３】以上のことから、本発明の一般式（Ｉ）で
表わされる化合物は、一般式（Ｄ）で表わされる化合物
と比べて、Ｎ相を消失させる傾向はほとんどなく、ＳＡ
相を消失させやすい傾向を有することがわかる。

【００４４】本発明は、また、一般式（Ｉ）で表わされ
る化合物を含有する液晶組成物を提供する。本発明の第
１の液晶組成物は、（１）一般式（Ｉ）で表わされる化
合物を含有するＳＣ相を示す母体液晶及び（２）光学活
性化合物から成るキラルドーパントを含有するＳＣ^*液
晶組成物であり、特に好ましくは、等方性液体（Ｉ）相
からの冷却時に、Ｎ^*相及びＳＡ相を経てＳＣ^*相に相転
移する相系列を有するものであり、配向性に優れ、また
広い温度範囲で使用可能で、低粘性の液晶組成物であ
る。

【００４５】本発明の一般式（Ｉ）で表わされる化合物
は、そのものが低粘性であり、ＳＣ相の上限温度が高
く、その温度範囲が広い。またＳＡ相を消失させやす
く、Ｎ相を示す傾向が強いといった性質を有するため、
この化合物を含有する液晶組成物に、ＳＣ相の上限温度
を低下させ、ＳＡ相を拡大し、Ｎ相を消失させる傾向を
示すキラルドーパントや減粘液晶化合物を添加しても、
上記のような優れた特性を示す液晶組成物を容易に調製
することができる。

【００４６】このような優れた特性を充分に示すために
は、本発明の一般式（Ｉ）で表わされる化合物を、ＳＣ
母体液晶中に５重量％以上含有することが好ましい。ま
た、液晶組成物の融点を降下させて、温度範囲を低温域
に拡大するためには、液晶分子の骨格や側鎖の形状の異
なった他種のＳＣ化合物を加える必要があるので、一般
式（Ｉ）で表わされる化合物の含有量は、５〜５０重量
％の範囲であることが好ましい。

【００４７】本発明の一般式（Ｉ）で表わされる化合物
とともに母体液晶の構成成分として用いるのに適当なＳ
Ｃ化合物としては、前述の一般式（Ｃ）で表わされる化
合物と同一の骨格を有する一般式（ＩＩ）

【００４８】

【化１２】

【００４９】（式中、Ｒ³は炭素原子数６〜１２の直鎖
状のアルキル基を表わし、Ｒ⁴は炭素原子数６〜１２の
直鎖状又は分岐状のアルキル基、又は直鎖状のアルケニ
ル基を表わす。）で表わされる化合物が特に好適であ
る。

【００５０】本発明の第２の液晶組成物は、（１）一
般式（Ｉ）で表わされる化合物及び一般式（ＩＩ）で
表わされる化合物を含有するＳＣ相を示す母体液晶、及
び（２）光学活性化合物から成るキラルドーパントを含
有するＳＣ^*液晶組成物である。

【００５１】ここで、一般式（ＩＩ）で表わされる化合
物の代表的なものの例を、第３表及び第４表に示す。

【００５２】

【表３】

【００５３】

【表４】

【００５４】この一般式（ＩＩ）で表わされる化合物及
び本発明の一般式（Ｉ）で表わされる化合物を含有する
ＳＣ^*液晶組成物もまた、等方性液体（Ｉ）相からの冷
却時に、Ｎ^*相及びＳＡ相を経てＳＣ^*相に相転移する相
系列を有し、配向性に優れ、広い温度範囲で使用可能
で、低粘性の液晶組成物である。

【００５５】さらに一般式（Ｉ）及び一般式（ＩＩ）で
表わされる化合物とともに母体液晶の構成成分として用
いるのに適当なＳＣ化合物としては、前述の一般式
（Ｃ）で表わされる化合物と同様の骨格を有する一般式
（ＩＩＩ）

【００５６】

【化１３】

【００５７】（式中、Ｒ⁵は炭素原子数６〜１２の直鎖
状のアルキル基を表わし、Ｒ⁶は炭素原子数６〜１２の
直鎖状又は分岐状のアルキル基、又は直鎖状のアルケニ
ル基を表わす。）で表わされる化合物も非常に好適であ
る。

【００５８】本発明の第３の液晶組成物は、（１）一
般式（Ｉ）で表わされる化合物、一般式（ＩＩ）で表
わされる化合物及び一般式（ＩＩＩ）で表わされる化
合物を含有するＳＣ相を示す母体液晶、及び（２）光学
活性化合物から成るキラルドーパントを含有するＳＣ^*
液晶組成物を提供する。

【００５９】ここで、一般式（ＩＩＩ）で表わされる化
合物の代表的なものの例を、第５表及び第６表に示す。

【００６０】

【表５】

【００６１】

【表６】

【００６２】第５表及び第６表から、一般式（ＩＩＩ）
で表わされる化合物のＳＣ相の上限温度は一般式（Ｉ）
の化合物よりもやや高いものの、その高温域に広い温度
域でＳＡ相を示し、液晶組成物に添加した場合にＳＡ相
を拡大し、Ｎ相を消失させる傾向が強いものである。

【００６３】しかしながら、本発明の一般式（Ｉ）で表
わされる化合物とともに用いることにより、好ましい相
系列を有する液晶組成物として用いることが可能とな
る。一般式（Ｉ）、一般式（ＩＩ）、あるいは一般式
（ＩＩＩ）で表わされる化合物を含有する母体液晶の応
答性を改善するために添加することができる減粘液晶と
しては、一般式（Ｆ）

【００６４】

【化１４】

【００６５】（式中、Ｒⁱ及びＲ^jは直鎖状のアルキル基
を表わし、シクロヘキサン環はトランス配置である。）
で表わされる化合物や、一般式（Ｇ）

【００６６】

【化１５】

【００６７】（式中、Ｒⁱ及びＲ^jは一般式（Ｆ）におけ
ると同じ意味を表わす。）で表わされる化合物をあげる
ことができる。一般式（Ｉ）で表わされる化合物、及び
それを含有するＳＣ^*液晶組成物の優れた特徴を示すた
めに、後述の実施例にも示すように、一般式（Ｉ）で表
わされる化合物及び一般式（ＩＩ）で表わされる化合物
を含有するＳＣ母体液晶（Ｈ−１）を調製した。

【００６８】なお、ＳＣ母体液晶（Ｈ−１）は、 （Ｉ）No.１ ３０．０％ （ＩＩ−１） ２１．０％ （ＩＩ−２） １４．０％ （ＩＩ−３） ２１．０％ （ＩＩ−４） １４．０％ から成るものであり、その相転移温度は以下の通りであ
った。６１．５℃（ＳＣ−ＳＡ）、６４℃（ＳＡ−
Ｎ）、６９℃（Ｎ−Ｉ）一方、ＳＣ母体液晶（Ｈ−１）
において、一般式（Ｉ）で表わされる化合物を含有しな
い一般式（ＩＩ）で表わされる化合物のみからなるＳＣ
母体液晶（Ｈ−２）を調製した。

【００６９】なお、ＳＣ母体液晶（Ｈ−２）は、 （ＩＩ−１） ３０．０％ （ＩＩ−２） ２０．０％ （ＩＩ−３） ３０．０％ （ＩＩ−４） ２０．０％ から成るものであり、その相転移温度は以下の通りであ
った。 ５５．５℃（ＳＣ−ＳＡ）、６４．５℃（ＳＡ−Ｎ）、
７０℃（Ｎ−Ｉ） 上記ＳＣ母体液晶（Ｈ−１）９５重量％、及び式（Ｐ）

【００７０】

【化１６】

【００７１】で表わされる光学活性化合物５重量％から
成るＳＣ^*液晶組成物（Ｍ−１）は、６１℃以下でＳＣ^*
相を示し、６６．５℃以下でＳＡ相を示し、６８．５℃
以下でＮ^*相を示し、それ以上の温度で等方性液体
（Ｉ）相となった。

【００７２】このＳＣ^*液晶組成物（Ｍ−１）は配向性
がよく、室温における電気光学的応答速度は４０μ秒と
高速であった。それに対して、ＳＣ母体液晶（Ｈ−２）
９５重量％、及び式（Ｐ）の光学活性化合物５重量％か
ら成るＳＣ^*液晶組成物（Ｍ−２）は、５６℃以下でＳ
Ｃ^*相を示し、６７．５℃以下でＳＡ相を示し、６８．
５℃以下でＮ^*相を示し、それ以上の温度で等方性液体
（Ｉ）相となった。

【００７３】このＳＣ^*液晶組成物（Ｍ−２）は室温に
おける電気光学的応答速度は４２μ秒と高速であった
が、その温度範囲はＳＣ^*液晶組成物（Ｍ−１）よりも
劣っていた。

【００７４】次に、ＳＣ母体液晶（Ｈ−１）において、
一般式（Ｉ）で表わされる化合物に代えて、一般式
（Ｄ）で表わされる化合物を含有し、同様の組成比のＳ
Ｃ母体液晶（Ｈ−３）を調製した。このＳＣ母体液晶
（Ｈ−３）は、 （ＩＩ−１） ２１．０％ （ＩＩ−２） １４．０％ （ＩＩ−３） ２１．０％ （ＩＩ−４） １４．０％ （Ｄ−２） ３０．０％ から成るものでありその相転移温度は以下の通りであっ
た。 ６０℃（ＳＣ−ＳＡ）、６７℃（ＳＡ−Ｎ）、６９℃
（Ｎ−Ｉ） このＳＣ母体液晶（Ｈ−３）９５重量％、及び式（Ｐ）
の光学活性化合物５重量％から成るＳＣ^*液晶組成物
（Ｍ−３）は、５９℃以下でＳＣ^*相を示し、６８．５
℃以下でＳＡ相を示したが、Ｎ^*相は０．１゜から０．
２゜の非常に狭い温度範囲でしか示さず、それ以上の温
度で等方性液体（Ｉ）相となった。

【００７５】このＳＣ^*液晶組成物（Ｍ−３）の室温に
おける電気光学的応答速度は４２μ秒と高速であった
が、その温度範囲及び配向性はＳＣ^*液晶組成物（Ｍ−
１）よりも劣っていた。

【００７６】このように、ＳＣ母体液晶（Ｈ−１）、
（Ｈ−２）、（Ｈ−３）、ＳＣ^*液晶組成物（Ｍ−
１）、（Ｍ−２）及び（Ｍ−３）を比較することによ
り、本発明の一般式（Ｉ）で表わされる化合物を含有す
る液晶組成物は、ＳＣ^*相の上限温度が高く、ＳＡ相の
温度範囲は狭くなり、Ｎ^*相の温度範囲は拡大すること
がわかる。 このことから、一般式（Ｉ）で表わされる
化合物を含有する液晶組成物は、ＳＡ相を示す傾向が強
く、Ｎ相を消失させる傾向にあるキラルドーパントを、
あるいは上記一般式（Ｅ）あるいは一般式（Ｆ）で表わ
される減粘液晶を添加しても、Ｉ−Ｎ^*−ＳＡ−ＳＣ^*相
の好ましい相系列と、広い温度範囲かつ高い上限温度を
保ち得ることが理解できる。

【００７７】また、一般式（Ｉ）で表わされる化合物
は、一般式（Ｄ）で表わされる化合物より粘性が低いの
で、その応答性はかなり改善され、非常に効果のあるこ
とが理解できる。

【００７８】

【実施例】以下に実施例をあげて本発明を具体的に説明
するが、本発明の主旨及び適用範囲はこれらの実施例に
よって制限されるものではない。

【００７９】本実施例において、相転移温度の測定は温
度調節ステージを備えた偏光顕微鏡及び示差走査熱量計
（ＤＳＣ）を併用して行った。また、組成物中における
「％」はすべて「重量％」を表わすものとする。

【００８０】また、化合物の構造は核磁気共鳴スペクト
ル（ＮＭＲ）及び赤外吸収スペクトル（ＩＲ）により確
認した。なお、ＮＭＲにおけるＣＤＣｌ₃は溶媒を表わ
し、ｓは一重線を、ｄは二重線を、ｔは三重線を、ｍは
多重線を表わす。また、ＩＲにおけるＮｕｊｏｌは流動
パラフィン中の懸濁状態における測定を表わす。 （実施例１） ２−［４−（２−ヘキセニルオキシ）フ
ェニル）−５−オクチルピリジン（第１表中のNo.1の化
合物）の合成 ２−（４−ヒドロキシフェニル）−５−オクチルピリジ
ン２００ｍｇを、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭ
Ｆ）６ｍｌに溶解した。この溶液に室温でｔ−ブトキシ
カリウム８０ｍｇを加え、３０分間攪拌した。この混合
物に、２−ヘキセノールより合成した１−ブロモ−２−
ヘキセン１２５ｍｇのＤＭＦ２ｍｌ溶液を室温で５分間
で滴下し、さらに６時間攪拌した。反応終了後、エーテ
ルを加え、有機層を希塩酸、水、次いで飽和食塩水で洗
滌し、無水硫酸ナトリウムで乾燥した後、溶媒を留去し
て、粗生成物１５０ｍｇを得た。この粗生成物をカラム
クロマトグラフィー（シリカゲル、ヘキサン／酢酸エチ
ル＝１０／１）を用いて精製して、２−［４−（２−ヘ
キセニルオキシ）フェニル）−５−オクチルピリジンの
白色結晶１０１ｍｇを得た。さらにこれをエタノールか
ら再結晶させて、精製物を得た。この精製物の相転移温
度は第１表に示した。

【００８１】また、ＮＭＲ及びＩＲで測定した結果は、
以下の通りであった。 ＮＭＲ（ＣＤＣｌ₃）：δ＝０．８６−０．９２（ｍ，
６Ｈ），１．２７−１．７０（ｍ，１６Ｈ），２．０９
−２．１１（ｍ，２Ｈ），２．６２（ｔ，２Ｈ），４．
５２（ｄ，２Ｈ），５．６５−５．９５（ｍ，２Ｈ），
６．９８（ｄ，２Ｈ），７．５２−７．５７（ｍ，２
Ｈ），７．９０（ｄ，２Ｈ），８．６４（ｓ，１Ｈ） ＩＲ（Ｎｕｊｏｌ）：１６１０，１５２０，１２８０，
１２５０，１１８０，１０１０，９８０，８２０ｃｍ^-1 （実施例２、３）実施例１と同様にして、第１表中のＮ
ｏ．２及びＮｏ．３の各化合物を合成した。各化合物の
相転移温度は第１表に示した。 （実施例４） ＳＣ^*液晶組成物の調製 第１表中のＮｏ．１の化合物、及び一般式（ＩＩ）で表
わされる化合物を含有する以下の組成のＳＣ母体液晶
（Ｈ−１）を調製した。

【００８２】 （Ｈ−１） （Ｉ）No.１ ３０．０％ （ＩＩ−１） ２１．０％ （ＩＩ−２） １４．０％ （ＩＩ−３） ２１．０％ （ＩＩ−４） １４．０％ 次に、この母体液晶（Ｈ−１）９５％、及び

【００８３】

【化１７】

【００８４】の光学活性化合物から成るキラルドーパン
ト（Ｐ）５％から成るＳＣ^*液晶組成物（Ｍ−１）を調
製した。この液晶組成物は６１℃以下でＳＣ^*相を示
し、６６．５℃以下でＳＡ相を示し、６８．５℃以下で
Ｎ^*相を示した。 （比較例１）ＳＣ母体液晶（Ｈ−１）において、一般式
（Ｉ）で表わされる化合物に代えて、一般式（ＩＩ）で
表わされる化合物のみを含有するＳＣ母体液晶（Ｈ−
２） （Ｈ−２） （ＩＩ−１） ３０．０％ （ＩＩ−２） ２０．０％ （ＩＩ−３） ３０．０％ （ＩＩ−４） ２０．０％ を調製した。このＳＣ母体液晶（Ｈ−２）９５％、及び
光学活性化合物（Ｐ）５％から成るＳＣ^*液晶組成物
（Ｍ−２）を調製した。この液晶組成物のＳＣ^*相の上
限温度は５７℃とＳＣ^*液晶組成物（Ｍ−１）に比べて
低くなり、６７．５℃以下でＳＡ相を示し、Ｎ^*相の温
度範囲は１℃と狭くなった。 （比較例２）ＳＣ母体液晶（Ｈ−１）において、一般式
（Ｉ）で表わされる化合物に代えて一般式（Ｄ）で表わ
される化合物を同量用いたＳＣ母体液晶（Ｈ−３） （Ｈ−３） （ＩＩ−１） ２１．０％ （ＩＩ−２） １４．０％ （ＩＩ−３） ２１．０％ （ＩＩ−４） １４．０％ （Ｄ−２） ３０．０％ を調製した。このＳＣ母体液晶（Ｈ−３）９５％、及び
光学活性化合物（Ｐ）５％から成るＳＣ^*液晶組成物
（Ｍ−３）を調製した。この液晶組成物は５９℃以下で
ＳＣ^*相を示し、６８．５℃以下でＳＡ相を示したが、
Ｎ^*相の温度幅は０．１゜から０．２゜と非常に狭くな
った。 （実施例５） 液晶表示素子の作成 まず、ＩＴＯ蒸着ガラス板（電極面積７０mm²）にポリ
イミド形成溶液を塗布し、ポリイミド被膜を作成した
（基板Ａ）。同様にして、グラスファイバーのスペーサ
ーを混合した上記のポリイミド形成溶液を用いてスペー
サーを含んだポリイミド被膜を作成した（基板Ｂ）。基
板Ａ及び基板Ｂをナイロン布でラビング処理を施した。
一方の基板に熱硬化型エポキシ接着剤を塗布して、基板
Ａ及び基板Ｂをそのラビング方向が互いに平行かつ逆向
きになるように重ね合わせ、加熱硬化させ、セルを作成
した。

【００８５】こうして得られたセルに、実施例１で得ら
れたＳＣ^*液晶組成物（Ｍ−１）を加熱して等方性液体
（Ｉ）相とした状態で注入し、次いで徐冷を行い、Ｎ^*
相、ＳＡ相、ついでＳＣ^*相を配向させ、液晶表示素子
を得た。配向状態は非常に良好であった。このセルのセ
ル厚を測定したところ、約２．０μｍであった。

【００８６】このセルに電界強度１０V_P-P／μｍの矩形
波を印加してその電気光学的応答速度を測定したとこ
ろ、２５℃で４０μ秒と高速応答を確認できた。このと
きの自発分極は９．８ｎＣ／ｃｍ²、チルト角は２４．
１°であった。コントラストは非常に良好であった。 （比較例３） 実施例５と同様にして作成したセルに、比較例１で得ら
れたＳＣ^*液晶組成物（Ｍ−２）を用いて、同様にして
液晶表示素子を作成した。

【００８７】実施例５と同様にして測定した電気光学的
応答速度は、２５℃で４２μ秒であったが、ＳＣ^*液晶
組成物（Ｍ−１）を用いた場合に比べて配向性がやや悪
くコントラストが若干低くなった。また、このときの自
発分極は９．９ｎＣ／ｃｍ²であり、チルト角は２３．
５゜であった。 （比較例４）実施例５と同様にして作成したセルに、比
較例２で得られたＳＣ^*液晶組成物（Ｍ−２）を用い
て、同様にして液晶表示素子を作成した。

【００８８】実施例５と同様にして測定した電気光学的
応答速度は、２５℃で４２μ秒であり、ＳＣ^*液晶組成
物（Ｍ−１）を用いた場合に比べてやや遅くなった。ま
た配向性がかなり劣り、コントラストは低くなった。ま
た、このときの自発分極は１１．１ｎＣ／ｃｍ²であ
り、チルト角は２３．５゜であった。 （実施例６）一般式（Ｉ）、一般式（ＩＩ）及び一般式
（ＩＩＩ）で表わされる化合物を含有し、以下の組成か
ら成るＳＣ母体液晶（Ｈ−４）を調製した。

【００８９】 （Ｈ−４） （Ｉ）No.１ １２．０％ （ＩＩ−１） １０．８％ （ＩＩ−２） ７．２％ （ＩＩ−３） １０．８％ （ＩＩ−４） ７．２％ （ＩＩ−１１） １２．０％ （ＩＩＩ−７） １０．０％ （Ｅ） （Ｒ^g，Ｒ^h）＝（ｎ−Ｃ₅Ｈ₁₁，ｎ−Ｃ₈Ｈ₁₇） ６．７％ （ｎ−Ｃ₆Ｈ₁₃，ｎ−Ｃ₈Ｈ₁₇） ６．７％ （ｎ−Ｃ₇Ｈ₁₅，ｎ−Ｃ₈Ｈ₁₇） ６．７％ （Ｆ） （Ｒⁱ，Ｒ^j）＝（ｎ−Ｃ₆Ｈ₁₃，ｎ−Ｃ₇Ｈ₁₅） ３．３％ （ｎ−Ｃ₆Ｈ₁₃，ｎ−Ｃ₈Ｈ₁₇） ３．３％ （ｎ−Ｃ₆Ｈ₁₃，ｎ−Ｃ₉Ｈ₁₉） ３．３％ この液晶組成物は５９．５℃以下でＳＣ相を、６９．５
℃以下でＳＡ相を、７９．５℃以下でＮ相を示した。ま
たその融点は約−２４℃であった。

【００９０】このＳＣ母体液晶（Ｈ−４）９０％、及び
キラルドーパントとして光学活性化合物（Ｐ）１０％か
ら成るＳＣ^*液晶組成物（Ｍ−４）を調製した。この液
晶組成物は５９℃以下でＳＣ^*相を、７３．５℃以下で
ＳＡ相を、７５℃以下でＮ^*相を示した。またその融点
は−２５℃以下であった。

【００９１】実施例５と同様にして、液晶表示素子を作
成し、その電気光学的応答速度を測定したところ、２５
℃で３５μ秒と非常に高速であった。また、その配向性
は非常に良好であり、コントラストも良好であった。

【００９２】

【発明の効果】本発明の一般式（Ｉ）で表わされる化合
物を含有する強誘電性液晶組成物は、広い温度範囲でＳ
Ｃ^*相を示し、室温で５０μ秒以下という高速応答が可
能である。

【００９３】また、配向性に優れ、良好なコントラスト
を得ることができ、表示用光スイッチング素子の材料と
して極めて有用である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ Ｈ０４Ｎ 5/66 １０２ Ｈ０４Ｎ 5/66 １０２ (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C07D 213/00 - 213/30 ＣＡ（ＳＴＮ) ＲＥＧＩＳＴＲＹ（ＳＴＮ)

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一般式（Ｉ） 【化１】 （式中、Ｒ¹は炭素原子数６〜１２の直鎖状のアルキル
   基を表わし、Ｒ²は炭素原子数３〜７の直鎖状のアルキ
   ル基を表わす。）で表わされる化合物。
2. 【請求項２】 （１）請求項１記載の一般式（Ｉ）で表
   わされる化合物を含有し、スメクチックＣ相を示す母体
   液晶、及び（２）光学活性化合物から成るキラルドーパ
   ントを含有する強誘電性液晶組成物。
3. 【請求項３】 一般式（ＩＩ） 【化２】 （式中、Ｒ³は炭素原子数６〜１２の直鎖状のアルキル
   基を表わし、Ｒ⁴は炭素原子数６〜１２の直鎖状又は分
   岐状のアルキル基、又は直鎖状のアルケニル基を表わ
   す。）で表わされる化合物を含有することを特徴とする
   請求項２記載の強誘電性液晶組成物。
4. 【請求項４】 一般式（ＩＩＩ） 【化３】 （式中、Ｒ⁵は炭素原子数６〜１２の直鎖状のアルキル
   基を表わし、Ｒ⁶は炭素原子数６〜１２の直鎖状又は分
   岐状のアルキル基、又は直鎖状のアルケニル基を表わ
   す。）で表わされる化合物を含有することを特徴とする
   請求項３記載の強誘電性液晶組成物。
5. 【請求項５】 請求項２、３又は４記載の強誘電性液晶
   組成物を構成要素とする液晶表示素子。